Rohm Semiconductor

150-V-GaN-Transistor mit 8 V Gate-Spannung

27. Mai 2021, 15:00 Uhr | Ralf Higgelke

Galliumnitrid-Transistoren reagieren äußerst empfindlich auf zu hohe Gate-Spannungen. Nun hat Rohm einen 150-V-GaN-HEMT (High Electron Mobility Transistors) entwickelt, der mit einem Nennwert von 8 V für die Gate-Spannung spezifiziert ist. Muster soll es ab September 2021 geben.

Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Serversystemen sind höhere Wirkungsgrade und kleinere Baugrößen zu wichtigen gesellschaftlichen Themen geworden, die weitere Fortschritte im Bereich der Leistungsbauelemente erfordern. Betroffen davon sind Stromversorgungen, die an einer 48-V-Busspannung arbeiten, aber auch Klasse-D-Audioverstärker, LiDAR-Treiberschaltungen sowie drahtlose Ladeschaltungen für tragbare Geräte.

GaN-Bauelemente weisen bessere Schalteigenschaften und einen geringeren Durchlasswiderstand als ihre Pendants aus Silizium auf. Nachteile wie eine niedrige Gate-Source-Nennspannung und eine Überschwingspannung beim Schalten, die die maximale Nennspannung übersteigt, stellen jedoch eine große Herausforderung für die Zuverlässigkeit der Bauelemente dar.

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Mithilfe einer speziellen Konstruktion ist es Rohm gelungen, die Gate-Source-Nennspannung von typisch 6 V auf 8 V zu erhöhen. Dadurch vergrößert sich der sowohl der Gestaltungsspielraum als auch die Zuverlässigkeit von Stromversorgungsschaltungen mit GaN-Bauelementen, die einen hohen Wirkungsgrad erfordern. Neben der Minimierung der parasitären Induktivität entwickelt das Unternehmen nach eigener Aussage ein spezielles Gehäuse, das die Bestückung erleichtern und eine gute Wärmeableitung bieten soll. Dadurch sollen sich bestehende Silizium-Bauelemente einfach austauschen und gleichzeitig die Handhabung während des Bestückungsprozesses erleichtern lassen.

Rohm plant, die Entwicklung von GaN-Bauelementen auf Basis dieser Technologie zu beschleunigen. Die Auslieferung von Mustern ist für September 2021 geplant.